水电站建筑物

水利领域名词

水电站建筑物是指水电站中拦蓄河水，抬高水头，装设机电设备以及将水引经水轮发电机组发电的一系列建筑物的总称。

分类

一般比较典型的水电站中，通常具有下列几种建筑物：

(1)挡水建筑物。多指坝或闸，用来截断河流，集中落差。

(2)泄水建筑物。用以下泄多余的洪水或降低库水位，即溢洪道、泄洪隧洞。

(3)过坝建筑物。指为了满足通航或利于鱼的洄游而修筑的建筑物，如船闸、鱼道等。

(4)水电站引水建筑物。用来把水库的水引入水轮机的输水建筑物。

(5)水电站进水建筑物。又称进水口或取水口，是水电站水流的进口。

(6)水电站平水建筑物。当水电站的负荷发生变化时，用以平稳引水建筑物(引水道或尾水管)中的压力和流速变化。如有压引水道中的调压室及无压引水道中的压力前池。

(7)发电、变电及配电建筑物，又叫发电建筑物。是指安装水轮发电机组及其控制设备的厂房，安装变压器的场地和开关站。

压力前池

又称压力池或前池，它位于引水渠道或无压引水遂洞的末端，是水电站引水建筑物与水轮机压力水管的连接建筑物，即把无压引水道中的无压流变为压方管道的有压流，压力前池的作用有以下三点：

(1)电站运行时，把流量按要求分配给压力管道，并使水头损失最小。

(2)在水电站负荷变化或出现事故时，与引水渠道配合，调节流量，并排泄多余水量。在电站停止运行，压力管道关闭，供给下游必需的流量及压力管道事故时，紧急切断水流以防事故扩大。

(3)防止引水道中杂物、冰凌与有害泥沙进入压力管道。

根据功能不同，压力前池由前室、压力管道的进水口及设备、泄水和排沙建筑物组成。前室即池身，其尺寸取决于压力管道的布置和满足调节流量的要求，宽度和深度比渠道大，往往需要在渠道与前室间设扩散段。压力管道进水口采用挡水墙式分割前池宽度，进水口设拦污栅、工作闸门、检修闸门等设备。泄水和排沙建筑物主要用于泄水排沙、排冰等。多采用溢流堰，下接陡槽及消力槽，也可直接泄入山沟或河道。溢流堰顶常不设闸门。

压力管道

压力管道是指从水库、压力前池或调压室将水流在有压状态下引入水轮机的输水管。压力水管基本上集中了水电站全部或大部分水头，它具有坡度陡、承受电站最大水头且受水锤动水压力及靠近厂房的特点。因此，它的安全性和经济性受到特别重视，有不同于一般水工建筑物的特殊要求。

压力管道按布置形式分为明管、地下埋管、混凝土坝身管道三种，按材料可分为钢管或钢筋混凝土管。

明管是压力管道采用分段式铺设，直接暴露在空气中。管身铺设在一系列支墩上，在管道转弯处设有镇墩，两镇墩之间设有伸缩节，以减少温度应力。为了减少伸缩节的内水压力和便于安装，伸缩节一般布置在靠近上镇墩处。

地下埋管是埋藏于地层岩石之中的钢管，又叫压力洞或压力管道。可以是斜的，也可以是垂直的，它是由开挖岩洞，安装，再在各层中钢材之间灌注混凝土做成的。

混凝土坝身管道是依附于混凝土坝身，即埋设在坝体内或固定在坝面上，并与坝体成为一体的压力输水管道。根据布置形式，坝体压力管有坝内埋管、坝上游面管道及坝下游面管道三种。

调压室

水电站机组突丢负荷或突增负荷时，管道内流量的变化，引起流速的变化，从而引起水位产生巨大惯性力，管内压力瞬时变化较大，不利压力管道的运行，称为水锤现象。水锤现象会使压力管道内壳和尾水管内部产生很大的水锤压力，还增加管道和蜗壳的壁厚，增加造价，而且给机组带来很大的不利，必须采取一些措施设法减小水锤压力。其中，有效的方法之一是设置调压室，调压室实际上是一个具有自由水面的筒式或井式建筑物。根据地形和地质条件分，调压室设置在地面上的称为调压塔，设置在地面下的称为调节井。

设置了调压室后，利用调压室扩大的断面面积和自由水面，水锤就会在调压室反射到下游去，相当于把引水系统分为两段，调压室以前的这段引水道，基本上可以避免水锤压力的影响，调压室以后的压力管道，由于缩短了水锤波转递的路程，从而减少了压力管道中的水锤值，改善了机组运行条件及供电质量。调压器的尺寸要通过调压室水位波动的计算来确定。

电站厂房及输变电建筑物

水电站厂房是水电站主要建筑物之一。厂房中安装水轮机、水轮发电机和各种辅助设备，是将水能转化为电能的综合工程措施。通过能量转换，水轮发电机发出的电能，经变压器开关站等输入电网用户，因此水电站厂房是水、机、电的综合体，同时又是运行人员进行生产活动的场所。电站厂房从设备布置、运行要求的空间划分为主厂房、副厂房(属于电站厂房)、主变压器场和开关站(输变电建筑物)四部分。

主厂房内布置水电站的主要动力设备(水轮发电机组)和各种辅助设备及组装、检修设备的装配场，是水电站厂房的主要组成部分。副厂房内布置控制设备、电气设备和辅助设备及必要的工作和生活用房，是水电站的运行、控制、监视、通信、试验、管理和运行人员工作的房间。主变压器是装设变压器的地方，电能经过主变压器升高到规定的电压后，引到开关站。开关站(户外高压配电装置)是装设高压开关、高压母线和保护措施等高压电气设备的场所，高压输电线由此将电能输往用户。

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